Question

8．如图所示，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再由B变化到C．已知状态A的温度为250K．
①求气体在状态C的温度；
②由状态B变化到状态C的过程中，气体是吸热还是放热？简要说明理由．

Answer 1

分析 （1）由理想气体状态方程即可求得压强
（2）从B到C为等容变化，有查理定律求的温度，气体由B到C为等容变化，不做功，但温度降低，内能减小．根据热力学第一定律求的

解答 解：①由理想气体的状态方程$\frac{{P}_{A}{V}_{A}}{{T}_{A}}=\frac{{P}_{C}{V}_{C}}{{T}_{C}}$
得气体在状态B的温度${T}_{C}=\frac{{P}_{C}{V}_{C}{T}_{A}}{{P}_{A}{V}_{A}}=500K$
②由状态B→C，气体做等容变化，由查理定律得：
$\frac{{P}_{B}}{{T}_{B}}=\frac{{P}_{C}}{{T}_{C}}$
${T}_{B}=\frac{{P}_{B}}{{P}_{C}}{T}_{C}$=1000K
故气体由B到C为等容变化，不做功，但温度降低，内能减小．根据热力学第一定律，
△U=W+Q，可知气体要放热
答：①气体在状态C的温度为500K；
②由状态B变化到状态C的过程中，气体是放热，气体由B到C为等容变化，不做功，但温度降低，内能减小．根据热力学第一定律，
△U=W+Q，可知气体要放热

点评 运用△U=Q+W来分析问题时，必须理解表达式的物理意义，掌握它的符号法则
要注意研究过程中哪些量不变，哪些量变化．